- •П.Н. Девянин, о.О. Михальский, д.И. Правиков, а.Ю. Щербаков Теоретические основы компьютерной безопасности
- •Глава 1 структура теории компьютерной безопасности 8
- •Глава 2 методология построения систем защиты информации в ас 22
- •Глава 3 политика безопасности 72
- •Глава 4 модели безопасности 95
- •Глава 5 основные критерии защищенности ас. Классификация систем защиты ас 123
- •Введение
- •Глава 1структура теории компьютерной безопасности
- •1.1Основные понятия и определения
- •1.2 Анализ угроз информационной безопасности
- •1.3 Структуризация методов обеспечения информационной безопасности
- •1.4 Основные методы реализации угроз информационной безопасности
- •1.5Основные принципы обеспечения информационной безопасности в ас
- •1.6Причины, виды и каналы утечки информации
- •Глава 2методология построения систем защиты информации в ас
- •2.1 Построение систем защиты от угрозы нарушения конфиденциальности информации Организационно-режимные меры защиты носителей информации в ас
- •Передача пароля по сети
- •Криптографические методы защиты
- •Утечки информации по техническим каналам:
- •Требования к скзи
- •Требования надежности
- •Требования к средам разработки, изготовления и функционирования скзи.
- •Криптографическая защита транспортного уровня ас
- •Криптографическая защита на прикладном уровне ас
- •Особенности сертификации и стандартизации криптографических средств
- •Защита от угрозы нарушения конфиденциальности на уровне содержания информации
- •2.2Построение систем защиты от угрозы нарушения целостности информации Организационно-технологические меры защиты целостности информации на машинных носителях
- •Модель контроля целостности Кларка-Вилсона
- •Защита памяти
- •Барьерные адреса
- •Динамические области памяти
- •Адресные регистры
- •Страницы и сегменты памяти
- •Цифровая подпись
- •Защита от угрозы нарушения целостности информации на уровне содержания
- •2.3 Построение систем защиты от угрозы отказа доступа к информации
- •Защита от сбоев программно-аппаратной среды
- •Обеспечение отказоустойчивости по ас
- •Предотвращение неисправностей в по ac
- •Защита семантического анализа и актуальности информации
- •2.4 Построение систем защиты от угрозы раскрытия параметров информационной системы
- •2.5 Методология построения защищенных ас
- •Иерархический метод разработки по ас
- •Исследование корректности реализации и верификация ас
- •Теория безопасных систем (тсв)
- •Список литературы к главе 2
- •Глава 3политика безопасности
- •3.1 Понятие политики безопасности
- •3.2 Понятия доступа и монитора безопасности
- •3.3 Основные типы политики безопасности
- •3.4 Разработка и реализация политики безопасности
- •3.5Домены безопасности
- •Список литературы к главе 3
- •Глава 4модели безопасности
- •4.1 Модель матрицы доступов hru Основные положения модели
- •Безопасность системы
- •4.2 Модель распространения прав доступа take-grant Основные положения модели
- •Возможность похищения прав доступа
- •Расширенная модель Take-Grant
- •4.3 Модель системы безопасности белла-лападула Основные положения модели
- •Пример некорректного определения безопасности в модели бл
- •Эквивалентные подходы к определению безопасности в модели бл
- •Подход Read-Write (rw)
- •Подход Transaction (т)
- •Проблемы использования модели бл
- •Модель Low-Water-Mark
- •4.4Модель безопасности информационных потоков
- •Пример автоматной модели системы защиты gm
- •Список литературы к главе 4
- •Глава 5основные критерии защищенности ас. Классификация систем защиты ас
- •5.1Руководящие документы государственной технической комиссии россии
- •5.2 Критерии оценки безопасности компьютерных систем министерства обороны сша ("оранжевая книга")
- •Глава 5 Основные критерии защищенности ас. Классификация систем
- •Демонстрационный материал к учебной теме “Криптосистема rsa” Введение
- •Системные требования
- •Описание программы
Требования к скзи
Криптографические требования. Будем полагать, что для раскрытия шифрованной информации злоумышленник может в любой момент после прлучения криптографически защищенной информации применить любой алгоритм дешифрования (для цифровой подписи - получение секретного ключа подписи либо подбор текста) при максимальном использовании сведений и материалов, полученных при реализации вышеперечисленных угроз.
Эффективность применения злоумышленником алгоритмов определяется средней долей дешифрованной информации т, являющейся средним значением отношения количества дешифрованной информации к общему количеству шифрованной информации, подлежащей дешифрованию, и трудоемкостью дешифрования единицы информации, измеряемой О элементарными опробованиями. Под элементарным опробованием, как правило, понимается операция над двумя п-разрядными двоичными числами. При реализации алгоритма дешифрования может использоваться гипотетический вычислитель, объем памяти которого не превышает М двоичных разрядов. За одно обращение к памяти, таким образом, может быть записано по некоторому адресу или извлечено не более л бит информации. Обращение к памяти по трудоемкости приравнивается к элементарному опробованию. За единицу информации принимаются общий объем информации, обработанной на одном СКЗИ а течение единицы времени (как правило, суток). Атака злоумышленника на конфиденциальность информации (дешифрование) успешна, если объем полученной открытой информации больше V.
Применение алгоритма считается неэффективным, если выполнено одно из условий:
π < π0 или Q < Q0.
Значение параметров π, Q, V, М и пороговые значения по и Q0 определяются для каждого СКЗИ отдельно.
Требования надежности
СКЗИ должны обеспечивать заданный уровень надежности применяемых криптографических преобразований информации, определяемый значением допустимой вероятности неисправностей или сбоев, приводящих к получению злоумышленником дополнительной информации о криптографическом преобразовании.
Эта криптографически опасная информация (КОИ) потенциально позволяет уменьшить фиксированные для конкретного СКЗИ параметры трудоемкости Q0 при использовании некоторого алгоритма дешифрования.
При вычислении параметра Q учитываются затраты на определение только тех неисправностей, которые не выявляются до начала работы СКЗИ (например, если компьютер не загружается и СКЗИ не работает, то такой класс неисправностей не опасен).
Правильность функционирования технических средств АС, в рамках которых реализовано СКЗИ, определяется как соответствие выполнения элементарных инструкций (команд) описанному в документации. Ремонт и сервисное обслуживание СКЗИ также не должно приводить к ухудшению свойств СКЗИ в части параметров надежности.
Требования по защите от НСД для СКЗИ, реализованных в составе АС. В АС, для которых реализуются программные или программно-аппаратные СКЗИ, при хранении и обработке информации должны быть предусмотрены следующие основные механизмы защиты от НСД:
• идентификация и аутентификации пользователей и субъектов доступа (программ, процессов);
• управление доступом;
• обеспечение целостности;
• регистрация и учет.
Подсистема идентификации и аутентификации предназначена для выделения и распознания пользователей, допущенных к работе с СКЗИ, на основе их индивидуальных аутентифицирующих признаков (паролей, аппаратных носителей и т.д.). При осуществлении доступа пользователей к АС или компонентам СКЗИ вероятность Р ложной аутентификации на одну попытку доступа должна быть не более вероятности Ро. В системе должно быть установлено ограничение на число следующих подряд неудачных попыток, достижение которого квалифицируется как факт НСД. Ложная аутентификация понимается как событие "принять незарегистрированного в системе пользователя за одного из легальных пользователей" при случайном равновероятном выборе без возвращения аутенти-фицирующего признака пользователя из множества возможных.
Подсистема управления доступом осуществляет контроль потоков информации между субъектами и объектами доступа и обеспечивает проверку выполнения правил доступа пользователей к компонентам СКЗИ.
Подсистема обеспечения целостности осуществляет контроль неизменности программных механизмов защиты от НСД (в том числе, алгоритма функционирования программного компонента СКЗИ) в соответствии с правилами управления доступом. При этом:
• вероятность Р, с которой допускается при однократной попытке изменение закона функционирования СКЗИ или системы защиты от НСД, не должна превышать вероятности Ро;
• вероятность Р, с которой допускается при однократной попытке несанкционированное чтение или изменение хранимой конфиденциальной информации или КОИ, не должна превышать вероятности Р0.
Подсистема регистрации и учета должна обеспечивать регистрацию параметров процесса идентификации и аутентификации пользователей, выдачи документов на внешний материальный носитель (дискету, твердую копию и др.), запуска (завершения) программ и процессов, предназначенных для обработки защищаемых файлов, попыток доступа программных средств к защищаемым файлам. Должен осуществляться автоматический учет создаваемых защищаемых файлов, защищаемых носителей информации. Подсистема регистрации и используемые в ней данные должны быть в числе объектов контроля доступа.
В системе защиты от НСД должен быть предусмотрен администратор (служба) защиты информации, ответственный за дополнение и исключение пользователей в системе с СКЗИ, установление правил доступа, нормальное функционирование и контроль работы механизмов защиты от НСД.